Resumen

Este trabajo pretende estudiar la polimerización catiónica en miniemulsión de estireno catalizada por líquidos iónicos a base de imidazolio que contienen hierro. Los poliestirenos presentaron una masa molar en número medio muy elevada, en torno a 1300 kg mol^-1 a 85 °C, una dispersidad en masa molar próxima a 2,0 y una temperatura de transición vítrea superior a 102 °C, con un diámetro medio de partícula que permaneció prácticamente inalterado durante la reacción, lo que indica que las gotas de monómero corresponden al locus de polimerización. La cinética de primer orden hasta una conversión límite, junto con el aumento de la masa molar a medida que disminuye la temperatura, la polimerización del estireno a bajas temperaturas y la incapacidad del catalizador para polimerizar monómeros que reaccionan exclusivamente por radical libre y/o polimerización aniónica, indican la naturaleza catiónica de la polimerización. Los espectros ¹H-NMR y ¹³C-NMR sugirieron la formación de poliestireno, lo que permitió cuantificar la distribución de la tacticidad: 10% de configuraciones isotácticas, 20% atácticas y 70% sindiotácticas. Las micrografías TEM confirmaron la formación de nanopartículas esféricas de polímero y la presencia de catalizadores en la matriz polimérica.

INTRODUCCIÓN

Las polimerizaciones realizadas en un medio heterogéneo tienen muchas ventajas, como una alta capacidad de eliminación de calor, baja viscosidad del producto final, facilidad de homogeneización y manipulación, entre otras. Por estas razones, las polimerizaciones realizadas en agua como fase continua se encuentran entre los métodos más utilizados para la síntesis de polímeros a gran escala. Sin embargo, las polimerizaciones iónicas convencionales suelen realizarse en condiciones anhidras, y deben evitarse las trazas de agua, ya que los catalizadores reaccionan con el agua y se vuelven inactivos. 

En las últimas décadas, se han realizado varios esfuerzos para desarrollar nuevos catalizadores muy atractivos para la polimerización iónica de diferentes monómeros en un medio acuoso disperso. Sin embargo, estos trabajos utilizan una carga excesiva de catalizador (3 a 10 mol%) y, salvo en el trabajo de Vasilenko et al., se produjo la formación de polímeros con masas molares bajas (inferiores a 40 kg mol-1), similares a las obtenidas mediante polimerización masiva por radicales libres. En la literatura, existen pocos informes sobre la polimerización catiónica mediante la técnica de miniemulsión. Generalmente, las polimerizaciones ocurren lentamente y en la interfase monómero/gotitas de agua, dando lugar a polímeros de baja masa molar y estrecha distribución de masa molar.

• Materias:Catalizadores Cinética Cinética química Monómeros Polimerización
• Subjects:Catalysts Kinetics Chemical kinetics Monomers Polymerization
• Palabras claves:Alta masa molar; Catalizadores de líquidos iónicos; Polimerización catiónica; Polimerización en miniemulsión; Estireno
• Keywords:High molar mass; Ionic liquid catalysts; Cationic polymerization; Miniemulsion polymerization; Styrene